基于電力需求側(cè)管理的發(fā)電權(quán)交易研究

[摘要] 針對電力需求側(cè)實(shí)施峰谷分時(shí)電價(jià)中的問題，結(jié)合我國初級電力市場的實(shí)際，提出發(fā)電側(cè)的發(fā)電權(quán)交易。對該交易的概念、必要性、合理性、可行性、交易組織、風(fēng)險(xiǎn)收益等問題進(jìn)行了分析。指出該交易有利于借助市場機(jī)制提升網(wǎng)公司推進(jìn)能效管理的積極性，有利于促進(jìn)資源優(yōu)化配置和社會可持續(xù)發(fā)展。

[關(guān)鍵詞] 電力市場 需求側(cè)管理 發(fā)電權(quán) 交易機(jī)制

一、引言

1.需求側(cè)峰谷分時(shí)電價(jià)的意義

人類的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了能源枯竭、環(huán)境惡化等一系列全球化問題，這使人們意識到必須從粗放的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式轉(zhuǎn)變?yōu)榭沙掷m(xù)發(fā)展。在電力工業(yè)中，需求側(cè)管理就是一個主要措施。

實(shí)施銷售側(cè)的峰谷分時(shí)電價(jià)是電力需求側(cè)管理中的一種有效手段。峰谷分時(shí)電價(jià)是電力公司根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷特性確定峰谷時(shí)段，對用戶不同的用電時(shí)段實(shí)施不同的電價(jià)，以通過價(jià)格杠桿作用緩解峰時(shí)用電緊張，實(shí)現(xiàn)移峰填谷。這樣既能減少高峰備用裝機(jī)容量，節(jié)省社會資源。又能挖掘低谷電力市場和降低生產(chǎn)成本。

2.峰谷分時(shí)電價(jià)實(shí)施中的矛盾

銷售側(cè)峰谷分時(shí)電價(jià)有利于減少負(fù)荷峰谷差，使負(fù)荷最大程度地趨于平穩(wěn)。其直接結(jié)果是減少高峰備用裝機(jī)容量，減少機(jī)組啟停，提高機(jī)組使用效率，降低發(fā)電成本。可見，分時(shí)電價(jià)措施的主要受益者是電廠而非電網(wǎng)。但目前該措施的投入，如技術(shù)開發(fā)、設(shè)備、理論研究及試驗(yàn)、用戶宣傳推廣等投入，以及實(shí)施后收益減少的風(fēng)險(xiǎn)卻都是由電網(wǎng)公司承擔(dān)。亦即，存在銷售側(cè)和上網(wǎng)側(cè)之間的利益不平衡矛盾。這一矛盾在實(shí)踐中極大制約了網(wǎng)公司實(shí)施分時(shí)電價(jià)的積極性。在經(jīng)濟(jì)社會要求可持續(xù)發(fā)展的今天，這是一個亟待解決的問題。為此，本文提出發(fā)電權(quán)交易的思路與方法。

二、發(fā)電權(quán)交易

1.概念與交易主體

在電力市場初級階段，通常采用“單一購買者”或稱為“1+N”模式，以利于與傳統(tǒng)調(diào)度模式的銜接?！?”指電力市場單一購買者即網(wǎng)公司，它代用戶購電，決定各發(fā)電商的交易計(jì)劃并負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)平衡，以保證安全可靠供電；“N”指參與市場競爭的各獨(dú)立發(fā)電商。本文的討論以“1+N”模式為背景。

發(fā)電權(quán)定義為：在實(shí)施峰谷分時(shí)電價(jià)后的系統(tǒng)低谷時(shí)段，由滿足一定技術(shù)條件的發(fā)電機(jī)組，通過和網(wǎng)公司的交易獲得在原谷時(shí)發(fā)電調(diào)度水平上追加的發(fā)電容量的出售權(quán)。該權(quán)利的購買方（發(fā)電機(jī)組）有權(quán)在約定的時(shí)間內(nèi)向發(fā)電權(quán)利的出售方（網(wǎng)公司）按約定的數(shù)量和時(shí)段出售電能，并按約定的價(jià)格支付發(fā)電權(quán)利金。

發(fā)電權(quán)交易提供了一個公平和有競爭性的交易管理方法，來分配由于實(shí)施分時(shí)電價(jià)而形成的、稀缺的谷時(shí)增加的發(fā)電需求。給該稀缺資源的開發(fā)者即網(wǎng)公司以合理的補(bǔ)償，激勵其推行需求側(cè)管理。

顯然，發(fā)電權(quán)交易的兩個市場主體中，賣方為網(wǎng)公司，它行使單一購買者職能和發(fā)電調(diào)度權(quán)。買方為發(fā)電公司，但只有那些在現(xiàn)調(diào)度下處于低谷時(shí)段壓負(fù)荷運(yùn)行，同時(shí)又有良好的負(fù)荷向上調(diào)節(jié)性能的機(jī)組才是合適的交易者。如水電機(jī)組，大容量燃煤機(jī)組等。

2.合理性與可行性

發(fā)電權(quán)交易的合理性源于因推行峰谷分時(shí)電價(jià)而出現(xiàn)的、“稀缺”的谷時(shí)增加的用電需求。在市場經(jīng)濟(jì)條件下，稀缺的物品應(yīng)通過交易和價(jià)格來有效配置。在峰谷分時(shí)電價(jià)措施中，網(wǎng)公司須支付投資代價(jià)，盡管所增加的低谷需求仍需向發(fā)電公司購買增加的發(fā)電容量和電能來滿足，但與通常網(wǎng)公司付費(fèi)采購發(fā)電容量的情況不同，在低谷時(shí)段，相對于充裕的裝機(jī)容量和發(fā)電能力，所增加的低谷負(fù)荷是不足的，這就形成了將低谷時(shí)的發(fā)電機(jī)會作為稀缺商品進(jìn)行交易的合理性。通過交易來拍賣谷時(shí)段發(fā)電權(quán)，能使稀缺資源得到最有效的分配，并使稀缺資源的開發(fā)者得到合理的補(bǔ)償。

從可行性來看，當(dāng)前電力峰谷差持續(xù)加大，谷時(shí)段有很多機(jī)組常處于需要壓負(fù)荷運(yùn)行的不經(jīng)濟(jì)狀態(tài)，甚至可能會被迫停運(yùn)，而一旦發(fā)生停運(yùn)，機(jī)組須在短期承擔(dān)高昂的啟停費(fèi)用和成本。因而在分時(shí)電價(jià)實(shí)施后，低谷時(shí)發(fā)電機(jī)組也愿意通過購買發(fā)電權(quán)增加發(fā)電出力，達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，降低運(yùn)行成本，提高運(yùn)行效率，并取得更多的售電收入。

三、發(fā)電權(quán)的交易方式

可見，通過發(fā)電權(quán)交易，發(fā)電公司在獲益的同時(shí)把收益的一部分與網(wǎng)公司分享，即將原多余的發(fā)電能力從電能主市場交易中剝離出來，進(jìn)入低谷時(shí)段的輔助服務(wù)市場。只不過這里輔助服務(wù)不是由網(wǎng)公司付費(fèi)，而是由發(fā)電公司付費(fèi)。該交易的關(guān)鍵是確定低谷時(shí)增加負(fù)荷的規(guī)模。首先，預(yù)測分時(shí)電價(jià)實(shí)施后指定時(shí)段的新增負(fù)荷，并依據(jù)峰谷電價(jià)實(shí)行前負(fù)荷水平組織電能主市場能量拍賣；然后，對新增負(fù)荷通過交易分配發(fā)電權(quán)，并據(jù)此進(jìn)行實(shí)際調(diào)度和結(jié)算。分配方法（不計(jì)輸電等技術(shù)約束），須對各機(jī)組按申報(bào)的容量報(bào)價(jià)由高到低進(jìn)行排序，從報(bào)價(jià)最高的發(fā)電機(jī)組起依次調(diào)用，直至調(diào)用的發(fā)電權(quán)總?cè)萘颗c該低谷時(shí)增加負(fù)荷的規(guī)模平衡為止。被調(diào)用的最后一個發(fā)電機(jī)組的容量報(bào)價(jià)為發(fā)電權(quán)市場出清價(jià)（機(jī)組被實(shí)際調(diào)度發(fā)電，還應(yīng)支付相應(yīng)的合同電價(jià)或電能主市場出清電價(jià)）。在初期因競爭性不足引起發(fā)電權(quán)價(jià)格過低時(shí)，可采用PAB結(jié)算，這時(shí)有以下規(guī)劃模型：

式中，和分別是第i個獲得發(fā)電權(quán)的機(jī)組申報(bào)的容量價(jià)格和數(shù)量，為低谷時(shí)段的新增負(fù)荷所對應(yīng)的發(fā)電容量，為發(fā)電機(jī)組在參與電能主市場拍賣后在低谷時(shí)段剩余的可用發(fā)電容量，為機(jī)組發(fā)電時(shí)相應(yīng)容量段取得的凈收益。

四、風(fēng)險(xiǎn)與收益分析

1.發(fā)電權(quán)賣方的風(fēng)險(xiǎn)與收益

發(fā)電權(quán)的出售方是電網(wǎng)公司。它出售發(fā)電權(quán)不是為了取得額外的收益，而是為了獲得合理的補(bǔ)償。首先是為了補(bǔ)償因推廣實(shí)施峰谷分時(shí)電價(jià)所支付的成本，其次可以用獲得的權(quán)力金收入部分沖抵電價(jià)不匹配的風(fēng)險(xiǎn)。后者源于一個事實(shí)，即中國目前階段的電力市場在發(fā)電側(cè)還沒有形成有效競爭，只有很少部分電量競價(jià)上網(wǎng)。這就形成了作為單一購電者的網(wǎng)公司在實(shí)施峰谷分時(shí)電價(jià)后面臨價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)的狀態(tài)，因?yàn)榈凸入姷牟少弮r(jià)格不變或有所上升，而低谷電的銷售價(jià)格降低，銷售量上升了，上升的銷售量是從能獲得較高銷售收入的高峰時(shí)段轉(zhuǎn)移過來的。由此可再一次看到，進(jìn)行必要的市場設(shè)計(jì)給網(wǎng)公司合理的補(bǔ)償是必要的，這有利于激勵其推進(jìn)有益于全社會的電力需求側(cè)管理措施。

網(wǎng)公司在交易中也存在一定風(fēng)險(xiǎn)。因無論發(fā)電機(jī)組最終是否接受調(diào)度實(shí)際發(fā)電，發(fā)電權(quán)意味著網(wǎng)公司了做出了購買低谷電力的承諾，并可通過履行承諾收費(fèi)。該承諾有法律效力，當(dāng)發(fā)電權(quán)要求行使，網(wǎng)公司須按協(xié)議的要求購入電力。如因故不能履行承諾，雖然并不會對發(fā)電機(jī)組造成實(shí)際損失，但仍可能被要求支付違約賠償。

2.發(fā)電權(quán)買方的風(fēng)險(xiǎn)與收益

正如在發(fā)電權(quán)交易的可行性分析中所指出的，與發(fā)電權(quán)出售方相比，發(fā)電權(quán)的購買方參與交易的主要目的是在低谷時(shí)段多發(fā)電以獲得收益。由于發(fā)電機(jī)運(yùn)行特性決定了機(jī)組運(yùn)行在正常出力范圍內(nèi)的成本較低。一旦超出了這個運(yùn)行區(qū)域，燃煤機(jī)組必須投油助燃甚至被迫停機(jī)，此時(shí)機(jī)組的運(yùn)行成本將劇增。因此，機(jī)組有動力購買發(fā)電權(quán)，降低運(yùn)行成本。且機(jī)組購買發(fā)電權(quán)并不影響其在電能主市場的競標(biāo)策略和收益。

發(fā)電權(quán)購買方的風(fēng)險(xiǎn)在于，如果由于自身原因無法響應(yīng)調(diào)度要求發(fā)電，則將損失應(yīng)支付給網(wǎng)公司的權(quán)力費(fèi)用。

五、結(jié)論

本文提出了發(fā)電權(quán)的概念，并對交易的必要性、可行性以及機(jī)制等問題進(jìn)行了分析討論，并得到結(jié)論：

1.基于國內(nèi)競價(jià)上網(wǎng)尚未普及的現(xiàn)狀，發(fā)電權(quán)交易機(jī)制的提出，為解決網(wǎng)公司因?qū)嵤┬枨髠?cè)管理的成本回收問題和終端銷售收入下降的風(fēng)險(xiǎn)問題提供了一個新的思路。這充分體現(xiàn)了市場機(jī)制和管理激勵手段對社會可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能降耗的促進(jìn)作用。

2.通過經(jīng)濟(jì)手段鼓勵機(jī)組在降低運(yùn)行成本和取得發(fā)電收入的前提下參與發(fā)電權(quán)交易，并對稀缺資源的開發(fā)者支付一定的補(bǔ)償，體現(xiàn)了公平公正的市場本質(zhì)要求。

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